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IBL-26-0862

동시적 위치 추정 및 지도 작성을 위한 레이더 기반 자동 로봇의 자아 움직임 추정 방법 및 시스템

등록일
2026-07-13
로봇관련 기술 차륜형/궤도형 로봇 제어/AI/SW
0.09
CI (SI)
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1.45
TR (N)
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MC
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FMCW 레이더 탐지 데이터만으로 자아 움직임을 추정하는 SLAM 기술

본 기술은 FMCW 레이더의 타겟 탐지 데이터를 각도-속도 2차원 도메인으로 매핑하고, 연속된 스캔 간의 데이터 상관관계 분석과 추세선 선형회귀를 통해 외부 센서 없이 로봇의 이동 속도와 회전각을 산출하는 동시적 위치 추정 및 지도 작성용 자아 움직임 추정 기술입니다.

기존 SLAM 시스템은 로봇의 자아 움직임 추정을 위해 모터 엔코더나 자이로 센서 등 추가적인 하드웨어가 필수적이어서 시스템 복잡도와 비용이 증가하고, 레이저와 카메라 기반 센서는 저조도나 악천후 환경에서 성능이 저하되는 문제점이 있었습니다.

본 기술은 레이더 센서로부터 획득한 타겟의 상대속도와 각도 정보를 이진 행렬로 변환한 뒤 순방향과 역방향 상호상관 연산을 통해 회전각을 도출하고, 각도-속도 도메인의 탐지점 추세선에 선형회귀를 수행하여 속도축 절편값으로부터 이동 속도를 산출하는 방식을 제안하며, 이를 통해 추가 센서 없이도 악조건 환경에서 강건한 위치 추정을 수행할 수 있습니다. 연기와 먼지, 저조도 등 카메라와 라이다가 무력화되는 악조건에서도 동작하므로, 재난 현장 탐색 로봇과 산업용 자율주행 장비의 신뢰성을 크게 끌어올립니다.

Key Features:
  • 실내 공간에서 로봇장치에 장착된 레이더 센서가 레이더 신호를 방사하고 반사된 신호를 수신하는 단계
  • 각 스캔별 레이더 수신신호를 신호처리하여 각 타겟과의 상대속도와 각도를 포함하는 타겟관련정보를 구하는 단계
  • 속도-각도 도메인에서 시간상 연속된 탐지점 분포의 상관관계를 추출하여 로봇 장치의 회전 각도를 산출하는 단계
  • 각도-속도의 2차원 도메인에서 탐지점들이 형성한 추세선을 이용하여 로봇 장치의 이동 속도를 산출하는 단계

본 발명은 과학기술정보통신부의 간섭에 강인한 차세대 레이더 시스템 연구: 딥러닝 기반 데이터 증식 원천 기술과 적응형 타깃 추적 기술 지원을 통해 개발되었습니다.

서울대학교 산학협력재단
김성철 | 임소희 | 정재훈 | 이성욱
문서
출원일:
2021-10-18
|
특허등록번호:
10-2650927
산업
로봇•자동화
IT•인터넷
기술
로보틱스
광학•센서
국가
Korea
패밀리 특허

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